Всё сдал! - помощь студентам онлайн Всё сдал! - помощь студентам онлайн

Реальная база готовых
студенческих работ

Узнайте стоимость индивидуальной работы!

Вы нашли то, что искали?

Вы нашли то, что искали?

Да, спасибо!

0%

Нет, пока не нашел

0%

Узнайте стоимость индивидуальной работы

это быстро и бесплатно

Получите скидку

Оформите заказ сейчас и получите скидку 100 руб.!


Исследование системы автоматического управления

Тип Курсовая
Предмет МОТС

ID (номер) заказа
3293449

500 руб.

Просмотров
334
Размер файла
85.98 Кб
Поделиться

Ознакомительный фрагмент работы:

Содержание
Введение……………………………………………………………………………..…3
Нахождение характеристик САУ…………………………………..…………….4
Нахождение передаточной функции Ф(p), амплитудно-фазовой характеристики Ф(j) и построение графиков амплитудно-частотной характеристики Ф(j)и фазово-частотной характеристики argФ(j)……………………………………………………………………..….4
Нахождение переходной функции h(t) и импульсной переходной (весовой) k(t) функции системы…………………………………………….6
Нахождение реакций системы на различные внешние воздействия………..8
Реакция системы на внешнее воздействие g1(t)…………………………..8
Реакция системы на внешнее воздействие g2(t)………………………….9
Реакция системы на внешнее воздействие в виде импульса g3(t)……..13
Заключение…………………………………………………………………...………14
Список использованных источников…………………………………………..…15

Введение
Целью данной работы является исследование системы автоматического управления. Для выполнения этой цели решаются подзадачи по нахождению характеристик САУ, а также нахождение реакций системы на различные внешние воздействия.
Объектом исследования в данной работе является САУ, описываемая простой математической моделью – дифференциальным уравнением 3-го порядка. В качестве методов исследования используются метод нахождение реакции системы с помощью вычетов и с помощью таблиц преобразований Лапласа.
Работа состоит из двух разделов, первый из которых описывает нахождение различных характеристик системы (передаточной функции, амплитудно-фазовой характеристики, амплитудно-частотной характеристики, фазово-частотной характеристики, переходной функции, импульсной переходной (весовой) функции), а второй – нахождению реакции системы на различные внешние воздействия.

Нахождение характеристик САУ
Нахождение передаточной функции Ф(p), амплитудно-фазовой характеристики Ф(j) и построение графиков амплитудно-частотной характеристики Ф(j)и фазово-частотной характеристики argФ(j).
САУ описывается дифференциальным уравнением: x(t)+Ax(t)+Bx(t)+Cxt=Dft, где A = 9.7, B = 6.4, C = 0.9, D = 6, то есть дифференциальное уравнение перепишется в виде:
xt+9.7xt+6.4xt+0.9xt=6ft.
Найдем передаточную функцию системы Ф(р). Для определения Ф(p) применим к (1) преобразование Лапласа при нулевых начальных условиях:
xpp3+Ap2+Bp+C=Dg(t).
Или
xp=Фpgp→Фp=xpgp=Dp3+Ap2+Bp+C,Фp=6p3+9.7p2+6.4p+0.9.
Найдем амплитудно-фазовую характеристику Ф(iω). Амплитудно-фазовая частотная характеристика САУ Ф(iω) получается заменой p на iω в выражении Ф(p):
Фiω=6iω3+9.7iω2+6.4iω+0.9=6-iω3-9.7ω2+6.4iω+0.9.Представим амплитудно-фазовую частотную характеристику Ф(iω) в показательной форме, общий вид которой , где и .
Фiω=6-iω3-9.7ω2+6.4iω+0.9=60.9-9.7ω2+i6.4ω-ω3==60.9-9.7ω2-i6.4ω-ω30.9-9.7ω2+i6.4ω-ω30.9-9.7ω2-i6.4ω-ω3=60.9-9.7ω2-i6.4ω-ω30.9-9.7ω22+6.4ω-ω32.Фiω=60.9-9.7ω22+6.4ω-ω320.9-9.7ω22+6.4ω-ω32==60.9-9.7ω22+6.4ω-ω32.argФiω=arctgImФiωReФiω==arctg-6.4ω-ω30.9-9.7ω22+6.4ω-ω32÷0.9-9.7ω20.9-9.7ω22+6.4ω-ω32=arctg6.4ω-ω39.7ω2-0.9.Амплитудно-частотная характеристика выражается, как
Фiω=60.9-9.7ω22+6.4ω-ω32.Фазово-частотная характеристика выражается как
argФiω=arctg6.4ω-ω39.7ω2-0.9.Построим графики амплитудно-частотной и фазово-частотной характеристик (рисунок 1).

Рис.1. АЧХ и ФЧХ системы
Нахождение переходной функции h(t) и импульсной переходной (весовой) k(t) функции системы.
Переходной функцией системы h(t) называется реакция системы на внешнее воздействие (t) (единичная ступенчатая функция) при нулевых начальных условиях. Для определения h(t) нужно решить уравнение, подставив в его правую часть вместо g(t) функцию h(t)=1(t). Решение производим операторным методом Лапласа.
Исходное уравнение:
y+9.7y+6.4y+0.9y=6.
С помощью преобразования Лапласа получим:
(p3+9.7p2+6.4p+0.9)xp=6p.Разложим многочлен в знаменателе на множители:
xp=6p(p3+9.7p2+6.4p+0.9)= 6pp+9p+0.5(p+0.2).Переведем изображение Y(s) в оригинал y(t) с помощью вычетов.
ht= k1+k2+k3+k4.k1=limp→0xpe0tp =6.67.k3=limp→-0.5xpe-0.5t(p+0.5) =4.71e-0.5t.k2=limp→-9xpe-9t(p+9) =-8.91×10-3e-9t.k4=limp→-0.2xpe-0.2t(p+0.2) =-11.4e-0.2t.Переходная функция:
ht=6.67+4.71e-0.5t-8.91×10-3e-9t-11.4e-0.2t.Весовую функцию k(t) найдем по формуле k(t)=h’(t):
kt=dh(t)dt=-2.355e-0.5t+0.08e-9t+2.28e-0.2t.
Нахождение реакций системы на различные внешние воздействия
Реакция системы на внешнее воздействие g1(t)
При g1t=exp(3t)cos(3t-3) исходное уравнение принимает вид:
y+9.7y+6.4y+0.9y=6exp(3t)cos(3t-3).
L1exp(3t)cos(3t-3) =p-3p2-6p+18.xp=6(p3+9.7p2+6.4p+0.9)= 6p+9p+0.5(p+0.2).Преобразуем уравнение:
x1p=(6p-18)(p2-6p+18)p+9p+0.5(p+0.2).Затем, найдем оригинал x1(t) с помощь разложения изображения x1(p) на простейшие дроби и обратного преобразования Лапласа.
Разложим изображение x1(p) с помощью метода неопределённых коэффициентов:
6*(p-3)(p2-6p+18)p+9p+0.5(p+0.2)=Cp+0.5+Dp+0.2+Ep+9+Fp3+Gp2+Hp+Ip2-6p+18В итоге изображение x1p примет вид:
x1p=0.39p+0.5-0.38p+0.2+-0.00629p+9+-0.00325p+0.081p2-6p+18С помощью обратного преобразования Лапласа получим: x1t=0.39e-0.5t-0.38e-0.2t-0.00629e-9t+-0.0017-0.0119ie-3it((-0.9632-0.2687i)e3t+e3t+6it

Реакция системы на внешнее воздействие g2(t)
Определим реакцию системы x2(t) на внешнее воздействие g2(t) =cos(t/2+2)η(t-3) с помощью весовой функции k(t) при нулевых начальных условиях.
Реакцию системы x2(t) находим с помощью интеграла Дюамеля:
x2t=0tkt-τg2τdτkt= -2.355e-0.5t-0.08e-9t+2.28e-0.2tx2t=0tkt-τg2τdτ==0t-2.355e-0.5t-τ-0.08e-9t-τ+2.28e-0.2t-τcosτ2+2ητ-3dτ==3t-2.355e-0.5t-τ-0.08e-9t-τ+2.28e-0.2t-τcosτ2+2dτI1=3t-2.355e-0.5t-τcosτ2+2dτ==2.355sin(2)sin(t2)-2.355cos(2)sin(t2)-2.355sin(2)cos(t2)-2.355cos(2)cos(t2)-2.355e1.5-0.5tsin(32)sin(2)+2.355e1.5-0.5tcos(32)sin(2))+2.355e1.5-0.5tsin(32)cos(2)+2.355e1.5-0.5tcos(32)cos(2).I2=3t-0.08e-9t-τcosτ2+2dτ==0.009sin(2)sin(t2)-0.0005cos(2)sin(t2)-0.0005sin(2)cos(t2)-0.009cos(2)cos(t2)-0.009e27-9tsin(32)sin(2)+0.0005e27-9tcos(32)sin(2))+0.0005e27-9tsin(32)cos(2)+0.009e27-9tcos(32)cos(2).I3=3t2.28e-0.2t-τcosτ2+2dτ==-1.572sin2sint2+3.931cos2sint2+3.931sin2cost2+1.572cos2cost2+1.572e0.6-0.2tsin32sin2-3.931e0.6-0.2tcos(32)sin(2))-3.931e0.6-0.2tsin(32)cos(2)-1.572e0.6-0.2tcos(32)cos(2).Реакция системы x2(t) на внешнее воздействие g2(t) при нулевых начальных условиях выражается отношением:
x2t=I1+I2+I3==2.355sin(2)sin(t2)-2.355cos(2)sin(t2)-2.355sin(2)cos(t2)-2.355cos(2)cos(t2)-2.355e1.5-0.5tsin(32)sin(2)+2.355e1.5-0.5tcos(32)sin(2))+2.355e1.5-0.5tsin(32)cos(2)+2.355e1.5-0.5tcos(32)cos(2)+0.009sin(2)sin(t2)-0.0005cos(2)sin(t2)-0.0005sin(2)cos(t2)-0.009cos(2)cos(t2)-0.009e27-9tsin(32)sin(2)+0.0005e27-9tcos(32)sin(2))+0.0005e27-9tsin(32)cos(2)+0.009e27-9tcos(32)cos(2)+-1.572sin2sint2+3.931cos2sint2+3.931sin2cost2+1.572cos2cost2+1.572e0.6-0.2tsin32sin2-3.931e0.6-0.2tcos(32)sin(2))-3.931e0.6-0.2tsin(32)cos(2)-1.572e0.6-0.2tcos(32)cos(2).Реакция системы на внешнее воздействие g3(t)
При g3t=3-2tcos4t исходное уравнение принимает вид:
y+9.7y+6.4y+0.9y=63-2tcos4t .
L13-2tcos4t=10p2+224p2+162.xp=6(p3+9.7p2+6.4p+0.9)= 6p+9p+0.5(p+0.2).Преобразуем уравнение:
x3p=6(10p2+224)p2+162p+9p+0.5(p+0.2).Затем, найдем оригинал x3(t) с помощь разложения изображения x1(p) на простейшие дроби и обратного преобразования Лапласа.
Разложим изображение x3(p) с помощью метода неопределённых коэффициентов:
6(10p2+224)p2+162p+9p+0.5(p+0.2)=Cp+0.5+Dp+0.2+Ep+9+Fp+Gp2+16+Hp+Ip2+162В итоге изображение x1p примет вид:
x3p=-2.02p+0.5-1.98p+0.2+0.009p+9+0.027p-0.53p2+16+0.15p-2.34p2+162С помощью обратного преобразования Лапласа получим: x3t=-2.02e-0.5t-1.98e-0.2t+0.009e-9t+0.027cos4t-0.133sin4t+0.019tsin4t-2.340.008sin4t-0.031tcos4t.Заключение
В результате выполнения работы была исследована система автоматического управления, описываемая дифференциальным уравнением 3-го порядка.
В первой части работы были найдены основные характеристики системы: передаточная функция, амплитудно-частотная и фазово-частотная характеристики, переходная и импульсно-переходная функции. Для АЧХ и ФЧХ также были построены соответствующие графики.
Во второй части работы рассмотрены реакции системы на различные внешние воздействия. Реакции системы находились несколькими способами: с помощью преобразования Лапласа и с помощью метода вычетов.

Список использованных источников
Математические основы теории автоматического регулирования, /под. ред. Чемоданова Б.К., -М.: Высшая школа, 1977.
Ефимов А.В., Золотарев Ю.Г., Терпигорева В.М. Математический анализ (специальные разделы). ч. 2 – М.: Высш. школа 1989.
Пантелеев А.В., Якимов С.А. Теория функций комплексного переменного и операционное исчисление в примерах и задачах. – М.: Высш. школа, 2001.
Охорзин В.А., Сизов С.Н., Сливина Т.А., Розанов О.В. Математические основы теории систем. Учебное пособие. –Красноярск, СибГАУ, 2006.


Нет нужной работы в каталоге?

Сделайте индивидуальный заказ на нашем сервисе. Там эксперты помогают с учебой без посредников Разместите задание – сайт бесплатно отправит его исполнителя, и они предложат цены.

Цены ниже, чем в агентствах и у конкурентов

Вы работаете с экспертами напрямую. Поэтому стоимость работ приятно вас удивит

Бесплатные доработки и консультации

Исполнитель внесет нужные правки в работу по вашему требованию без доплат. Корректировки в максимально короткие сроки

Гарантируем возврат

Если работа вас не устроит – мы вернем 100% суммы заказа

Техподдержка 7 дней в неделю

Наши менеджеры всегда на связи и оперативно решат любую проблему

Строгий отбор экспертов

К работе допускаются только проверенные специалисты с высшим образованием. Проверяем диплом на оценки «хорошо» и «отлично»

1 000 +
Новых работ ежедневно
computer

Требуются доработки?
Они включены в стоимость работы

Работы выполняют эксперты в своём деле. Они ценят свою репутацию, поэтому результат выполненной работы гарантирован

avatar
Математика
История
Экономика
icon
159599
рейтинг
icon
3275
работ сдано
icon
1404
отзывов
avatar
Математика
Физика
История
icon
156492
рейтинг
icon
6068
работ сдано
icon
2737
отзывов
avatar
Химия
Экономика
Биология
icon
105734
рейтинг
icon
2110
работ сдано
icon
1318
отзывов
avatar
Высшая математика
Информатика
Геодезия
icon
62710
рейтинг
icon
1046
работ сдано
icon
598
отзывов
Отзывы студентов о нашей работе
54 611 оценок star star star star star
среднее 4.9 из 5
МАИ
Богдан ответственный исполнитель, понимает с полуслова и отлично справляется с замечаниями...
star star star star star
ПензГТУ
Прекрасное оформление работы. Долго искала исполнителя на разных сайтах, работа очень слож...
star star star star star
СамГТУ
Работа выполнена качественно, оперативно, без нареканий Огромное спасибо!!!
star star star star star

Последние размещённые задания

Ежедневно эксперты готовы работать над 1000 заданиями. Контролируйте процесс написания работы в режиме онлайн

Решение задач по предмету «Математика»

Решение задач, Математика

Срок сдачи к 29 дек.

1 минуту назад

Отчет с выполнением заданий

Решение задач, Отчет, бух учет

Срок сдачи к 25 дек.

4 минуты назад

Расчет параметров участка электроэнергетической системы

Решение задач, Электрические системы, электроника, электротехника

Срок сдачи к 8 янв.

4 минуты назад
4 минуты назад

Сделать курсач по методике

Курсовая, Электротехника

Срок сдачи к 26 дек.

5 минут назад

Психология безопасности труда

Реферат, Русский язык и культура речи

Срок сдачи к 29 дек.

7 минут назад

Сделать реферат и презентацию

Презентация, Биомеханика

Срок сдачи к 25 дек.

7 минут назад

написать курсовую работу по уголовному праву

Курсовая, Уголовное право

Срок сдачи к 25 дек.

7 минут назад

Начертить 12 чертежей

Чертеж, Начертательная геометрия

Срок сдачи к 9 янв.

8 минут назад

Феномен успеха и успешность в профессиональном развитии

Реферат, Психология

Срок сдачи к 28 дек.

9 минут назад

В файле прикреплен пример выполнения задания

Контрольная, Криминология

Срок сдачи к 27 дек.

9 минут назад

9-11 страниц. правовые основы военной реформы в ссср в 20-е гг

Реферат, История государства и права России

Срок сдачи к 26 дек.

10 минут назад

Выполнить реферат. История Англии. Е-01554

Реферат, Английский язык

Срок сдачи к 26 дек.

10 минут назад

Составить Проект массового взрыва

Контрольная, Взрывное дело, горное дело

Срок сдачи к 8 янв.

12 минут назад

Термодинамика

Решение задач, Термодинамика

Срок сдачи к 26 дек.

12 минут назад

Нужен реферат, объем 15-20 страниц

Реферат, Безопасность в техносфере

Срок сдачи к 5 янв.

12 минут назад

Выполнить реферат. История Англии. Е-01554

Реферат, История

Срок сдачи к 26 дек.

12 минут назад
planes planes
Закажи индивидуальную работу за 1 минуту!

Размещенные на сайт контрольные, курсовые и иные категории работ (далее — Работы) и их содержимое предназначены исключительно для ознакомления, без целей коммерческого использования. Все права в отношении Работ и их содержимого принадлежат их законным правообладателям. Любое их использование возможно лишь с согласия законных правообладателей. Администрация сайта не несет ответственности за возможный вред и/или убытки, возникшие в связи с использованием Работ и их содержимого.

«Всё сдал!» — безопасный онлайн-сервис с проверенными экспертами

Используя «Свежую базу РГСР», вы принимаете пользовательское соглашение
и политику обработки персональных данных
Сайт работает по московскому времени:

Вход
Регистрация или
Не нашли, что искали?

Заполните форму и узнайте цену на индивидуальную работу!

Файлы (при наличии)

    это быстро и бесплатно
    Введите ваш e-mail
    Файл с работой придёт вам на почту после оплаты заказа
    Успешно!
    Работа доступна для скачивания 🤗.